Проблема утилизации осадка очистных сооружений и необходимость её решения

Очистные сооружения

Переработка и обезвреживание осадка очистных сооружений – актуальный экологический вопрос для всего СНГ. Длительный период наши отстойники чистились нерегулярно, накапливались горы ила, которые никто не убирал. А если это делалось, то стихийно и бессистемно.

Присутствие данных отходов на открытом воздухе вредит окружающей среде и здоровью человека, ухудшая эпидемиологическую обстановку.

В настоящее время стоит цель минимизировать количество отходов путем целесообразного распределения, дальнейшего применения либо эффективной утилизации.

Как пример – рекультивация городских отвалов и хранилищ, содержащих остатки переработанных стоков.

В результате этой операции не только осуществляются природоохранные мероприятия, но и может извлекаться прибыль из ненужной дисперсной биомассы.

К тому же расчищаются заброшенные земельные участки, которые превращаются в ликвидное имущество.

Показателен опыт столицы, где была реализована программа, позволившая в течение пятилетки завершить рекультивацию шламового хозяйства Курьяновской станции аэрации на 800 га. Утилизировано 15 млн кубометров отходов и возведен микрорайон «Мариинский парк» с жилой площадью 3,5 млн квадратных метров.
В Германии известен метод сжигания ила для производства синтетического горючего. Так, сжигая 350 тыс. т ила, получают объем горючего, приравниваемый к 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля.

Вот чего можно достичь буквально на пустом месте, если подойти к решению проблемы с умом!

Методы утилизации осадка очистных сооружений

За всю историю санитарно-очистной отрасли общество испробовало множество способов воздействия на отходы с целью обезопаситься от их негативного влияния. От простейших до высокотехнологичных и многоступенчатых.

В прошлом веке преимущественно было распространено анаэробное сбраживание в эмшерах. В этих резервуарах стоки осветлялись, а выпавший осадок сбраживался. Отстаивание проходило в их верхнем ярусе, сбраживание — внизу.

Впоследствии придумали метантенки, в которых после химической реакции осадок обезвоживался, а затем сушился в естественных условиях на отдельных илоплощадках. Со временем мегаполисам по понятным причинам пришлось от них отказаться.

Взамен появилось оснащение, принудительно обезвоживающее обработанный реагентами осадок, пропущенный через вакуум-фильтр. Однако оно обладало серьезными изъянами: небольшой мощностью, низким КПД, значительным потреблением реагентов, громоздкостью, низкой экозащищенностью, – и сегодня подобные схемы уходят в прошлое.

Актуальным стало оборудование, обезвоживающее ил в камерных, ленточных, рамных фильтр-прессах, шнековых обезвоживателях, осадочных машинах. Его кондиционирование происходит посредством органических флокулянтов.

Пиролиз обезвоженного осадка

Данный метод является инновационным в сфере операций с отходами. Он расценивается как наиболее прогрессивный и перспективный в сравнении с сжиганием.

Смысл пиролиза в расщеплении органических веществ в высокотемпературных условиях в бескислородной среде. В качестве готового продукта фигурируют безопасная смола и экологит, служащие исходным материалом, например, для изготовления керамзита или бетона.

Разработки этого направления имеются в достаточном количестве как в России, так и за рубежом. Эксперты отмечают до 50 разнообразных моделей пиролизных установок. Их технические характеристики зависят от состояния сырья, температуры эксплуатации, особенностей устройства.

Впрочем, многочисленные достоинства омрачает большой минус, присущий пиролизу осадка. Для достижения проектной температуры требуется внушительный объем горючего. Специалисты нашли выход из ситуации путем создания взрывной камеры, что позволило на порядок поднять температуру технологического процесса – до 5 000 °С. Среди преимуществ взрывной камеры любая влажность сырья, простота конструкции, максимальная продуктивность сгорания, отсутствие запыленности остаточного газа.

К недостаткам можно отнести скрупулезный расчет ее рабочей конструкции. Параметры камеры должны соответствовать типу взрывоматериалов, которые планируется использовать. Это объясняется воздействием больших механических сил, наблюдающихся в момент взрыва. Динамический удар стремится разрушить установку, поэтому она должна быть прочной. Хотя существенным недостатком такое условие не назовешь.

Обезвоженный осадокСама утилизация выглядит так. Иловые осадки перемещаются внутрь камеры, происходит взрыв. Получившаяся в результате газовоздушная смесь фильтруется и удаляется из сосуда, твердая субстанция собирается и отправляется для дальнейшего складирования.

Высвободившаяся энергия отбирается, поступая (как вариант) на обогрев жилсектора. Жидкий остаток подвергается окончательной утилизации, а отработавший газ, очистившись, выбрасывается в атмосферу.

После упомянутого научно-практического прорыва пиролиз становится окупаемым методом наиболее рациональной утилизации осадка. Главное его преимущество в том, что продукт утилизации удобен в обращении, а при горении ила высвобождающееся тепло тратится для генерации пара, который сразу же находит применение. В ходе же превращения ила в углеводород нужны расходы на хранение.

Добавка осадка в качестве компонента сырьевой смеси в цементной индустрии

Научные эксперименты свидетельствуют о вероятности применения специально подготовленных осадков в производстве цемента.

Шлам после очистки жидких отходов промышленной гальваники добавляют в исходный материал как пластификатор. А высушенный водоканализационный ил, обладающий высокой теплотворной способностью, можно использовать в качестве топлива для изготовления строительной смеси.

На подмосковных цементных заводах данная идея воплощена в виде пилотных проектов.

Микробиологическое окисление

Исследователи нашли альтернативные пути добычи белка – из биологических отходов.Активный ил

В таком белке содержатся аминокислоты, микроэлементы и витамины группы В.

Этот процесс обеспечивают колонии окислительных бактерий, живущих в биологическом очистном сооружении, а источником является активный ил.

Почему он активный? Потому что содержащиеся в нем микроорганизмы участвуют в очистке сточных вод на клеточном уровне.

Принцип прост: микрофлора питается растворенной органикой, выступая в роли санитара. Сложный биохимический процесс идет в двух плоскостях: окисление до распада на углекислый газа и воду, клеточное синтезирование (воспроизводство).

Расчет осадка при биологической очистке составляет около 1 % от общего объема сточных вод.

Термический метод утилизации осадка

Для дезинфекции осадка используется термосушка. Это приспособление функционирует по «продвинутому» принципу, посредством которого осадок обеззараживается, стабилизируются его качества, оптимизируется водоотдача. Вдобавок термический метод позволяет полностью отказаться от применения реагентов.

Что касается средств тепловой обработки ила с влажностью около 80 %, то наиболее подходящими признаны установки прямоточной сушки. Они ценятся тем, что выдерживают неплохой показатель влажности на выходе, не превышающий 40–50 %. А еще прямоточная установка способна комбинировать собственно сушку, обеззараживание осадка, подачу его сжатым воздухом в места складирования.

Производство биопочв

Масса активного ила, содержащего сложные микроэлементы, а также азот и особенно фосфорные соединения постоянно накапливаются, поэтому люди вынуждены принимать дополнительные меры по его переработке.Очистные сооружения

В данном аспекте интересна технология производства почвогрунтов (эта субстанция, конечно, уступает сапропелю и гумусу по содержанию питательных веществ, но тем не менее…).

Данным методом обезвоживают избыточно активный ил посредством барабанных вакуум-фильтров, центрифуг с дальнейшей сушкой при параллельном гранулировании.

При этом выходят готовые изделия-окатыши, из которых затем изготавливаются стойкие для разложения, отлично хранящиеся и транспортабельные органоминеральные удобрения, удобные в использовании по прямому назначению. Технология позволяет одновременно утилизировать осадок, производить полезный агроматериал да еще и зарабатывать на этом!

Единственное условие – строгий контроль над кондицией готового продукта, который не должен содержать примеси тяжелых металлов, химикаты и яйца паразитов. Если соблюсти его нельзя, следует выбрать иной способ утилизации, например сжигание.

Заключение

Вышеописанные методы появились, что называется, не от хорошей жизни, а из-за периодически обнаруживаемых «свежих» ядов и токсичных образований. Зачастую они труднораспознаваемы, плохо поддаются анализу и устранению. Попадая в водную среду после традиционных очистных операций, не являющихся для них препятствием, они становятся опасным замаскированным источником загрязнения.
Но больше всего в коммунальных стоках содержится патогенной микрофлоры и продуктов гниения. Бороться с ними непросто, а обезвредить со стопроцентным эффектом допотопными способами и вовсе нереально. Поэтому вслед за усовершенствованием собственной жизнедеятельности мы обязаны адекватно развивать утилизационную индустрию, поглощающую отходы канализации. Иначе канализация поглотит нас.

Посмотрите на видео как происходит биологическая очистка сточных вод:

Поделиться:

1 Комментарий

  • Дмитрий:

    Не везде есть такие очистительные сооружения или по крайней мере их не так много есть. А на счет того чтобы очищать воду органикой, почвой это хорошая задумка. Недавно смотрел на дискавери передачу голые и напуганные, вот там люди пытаются выжить в джунглях и они нам ищут чистую воду именно профильтрованную почвой. Бог создал землю таким образом что бы она сама себя очищала.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.